Noin 129 valovuoden päässä Maasta Pegasuksen tähtikuvion suuntaan on suhteellisen nuori tähtijärjestelmä HR 8799. Vuodesta 2008 lähtien, tässä järjestelmässä löydettiin neljä kiertävää eksoplaneettaa, jotka - Formalhaut b: n rinnalla - olivat ensimmäiset. vahvistettu käyttämällä suoraa kuvantamistekniikkaa. Ja ajan myötä tähtitieteilijät ovat uskoneet, että nämä neljä planeettaa ovat resonanssissa toistensa kanssa.
Tässä tapauksessa neljä planeettaa kiertävät tähtensä resonanssilla 1: 2: 4: 8, mikä tarkoittaa, että kunkin planeetan kiertorata on melkein tarkalla suhteella järjestelmän muihin. Tämä on suhteellisen ainutlaatuinen ilmiö, joka innosti Jason Wangia - NASA: n sponsoroiman Nexus for Exoplanet System Science -strategian (NExSS) Berkeley-haarasta jatko-opiskelijaa - tuottamaan videon, joka kuvaa heidän kiertoradansa tanssia.
Käyttämällä W.M. Keckin observatorion seitsemän vuoden ajanjakson aikana Wangin video tarjoaa välähdyksen näistä neljästä liikkeessä olevasta eksoplaneetasta. Kuten alla näet, keskitähti on mustistettu, jotta sen planeettojen heijastava valo voidaan nähdä. Ja vaikka siinä ei näytetä planeettoja, jotka ovat suorittaneet täydellisen kiertoradan (kestää vuosikymmeniä tai jopa vuosisatoja), se kuvaa kauniisti resonanssia, joka on olemassa tähden neljän planeetan välillä.
Kuten Jason Wang kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Tiedot on saatu 7 vuoden aikana yhdestä 10 metrin Keck-teleskoopista, jonka teki tähtitieteilijöiden ryhmä (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman ja Ben Zuckerman). Christian pienensi jokaista seitsemää datakautta, jolloin muodostui 7 kehystä dataa. Sitten tein elokuvan käyttämällä liikeinterpolointia interpoloimalla nämä 7 kehystä 100 kehykseen saadaksesi sujuvan videon, jotta se ei olisi katkonainen (ikään kuin voisimme tarkkailla niitä joka kuukausi maapallolta). "
Neljän eksoplaneetan kuvat otti alun perin tohtori Christian Marois Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston Kanadan Herzbergin astrofysiikan instituutista. Se oli vuonna 2008, että Marois ja hänen kollegansa löysivät HR 8799: n ensimmäiset kolme planeettaa - HR 8799 b, c ja d - suoran kuvantamistekniikan avulla. Noin samaan aikaan UC Berkeleyn joukkue ilmoitti löytävänsä Fomalhaut b: n, myös käyttämällä suoraa kuvantamista.
Nämä kaikki planeetat määritettiin olevan kaasu jättiläisiä, joilla on samanlainen koko ja massa, välillä 1,2 - 1,3 kertaa Jupiterin koko ja 7 - 10 kertaa sen massa. Heidän löytönsä aikana HR 8799 d: n uskottiin olevan lähimmän planeetan tähtiä lähellä, noin 27 tähtitieteellisen yksikön (AU) etäisyydellä - kun taas kaksi muuta kiertorataa ovat vastaavasti noin 42 ja 68 AU: n etäisyydellä.
Vasta myöhemmin joukkue huomasi, että planeettoja oli havaittu jo vuonna 1998. Tuolloin Hubble-avaruusteleskoopin lähellä oleva infrapunakamera ja moniobjekttispektrometri (NICMOS) olivat saaneet valoa järjestelmästä, joka osoitti planeettojen läsnäolon. Tämä tehtiin kuitenkin selväksi vasta vasta kehitetyn kuvankäsittelytekniikan asentamisen jälkeen. Siksi ”ennalta löytö” jäi huomaamatta.
Lisähavainnot vuosina 2009 ja 2010 paljastivat neljännen planeetan - HR 8799 e - olemassaolon, jonka kiertorata sijoitti sen kolmen muun sisälle. Jopa niin, tämä planeetta on viisitoista kertaa kauempana tähdestään kuin maa on auringosta, minkä seurauksena kiertorata on noin 18 000 päivää (49 vuotta). Muilla kestää noin 112, 225 ja 450 vuotta (vastaavasti) HR 8799: n kiertoradan suorittamiseen.
Viime kädessä Wang päätti tuottaa videon (joka ei ollut hänen ensimmäinen) kuvaamaan kuinka kiehtovaa eksoplaneettojen etsiminen voi olla. Kuten hän sanoi:
"Olin kirjoittanut tämän liikeinterpolointialgoritmin toiselle eksoplaneetan järjestelmälle, Beta Pictoris b: lle, jossa näemme yhden planeetan reunalla olevalla kiertoradalla, joka näyttää siltä, että se on sukeltamassa tähtinsä (se oikeastaan vain kiertää sen edessä). Halusimme tehdä samalla tavalla HR 8799: n kanssa saadaksemme tämän järjestelmän elämään ja jakamaan jännityksen suoraan eksoplaneettojen kuvantamisessa. Mielestäni on aika hämmästyttävää, että meillä on tekniikka katsella muita maailmoja kiertämässä muita tähtiä. "
Lisäksi video kiinnittää huomiota tähtijärjestelmään, joka tarjoaa joitain ainutlaatuisia mahdollisuuksia eksoplaneetan tutkimukselle. Koska HR 8799 oli ensimmäinen moniplanetaarinen järjestelmä, joka on suoraan kuvattu, tarkoittaa, että tähtitieteilijät voivat suoraan tarkkailla neljän planeetan kiertoratoja, tarkkailla niiden dynaamista vuorovaikutusta ja päättää kuinka he tulivat nykypäivän kokoonpanoonsa.
Tähtitieteilijät voivat myös ottaa näiden planeettojen ilmakehien spektrit tutkiakseen niiden koostumusta ja vertaa tätä omien aurinkokunnan kaasujäättäjiimme. Ja koska järjestelmä on todella melko nuori (vain 40 miljoonaa vuotta vanha), se voi kertoa meille paljon planeetanmuodostusprosessista. Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, niiden leveät kiertoradat (välttämättömyys ottaen huomioon niiden koko) voivat tarkoittaa, että järjestelmä on vähemmän kuin vakaa.
Jatkossa Wangin mukaan tähtitieteilijät tarkkailevat, pääsevätkö planeetat karkaamaan järjestelmästä. En tiedä sinusta, mutta katsoisin, että video, joka kuvaa yhtä HR 8799: n kaasujättiläistä käynnistystä järjestelmästä, olisi myös melko innostava!
